小型三旋翼无人机设计与研究

发布时间：2024-05-24 21:10

　　近年来,多旋翼无人机作为航空产品领域的一支新秀,越来越多的被应用到军事和民用领域,引起国内外科研人员的广泛关注。目前,以四旋翼为代表的偶数旋翼无人机发展日益成熟,但仍面临一些关键技术的挑战,如最优化设计、动力与续航问题等。为了使旋翼无人机获得更好的续航性能,本文设计了一款三旋翼无人机,通过在尾部增加一个舵机,使尾翼可以绕机臂进行偏转,从而实现抵消尾翼反扭力矩的作用。三旋翼无人机是一种外观新颖、性能优良的旋翼飞行器,相较于四旋翼无人机,由于其节省了一个电机和旋翼,使无人机结构更加紧凑,减轻机身重量,从而提高续航时间。本文的主要工作如下:首先,本文介绍了三旋翼无人机的机械结构和旋翼布局,然后根据无人机的飞行原理对三旋翼无人机进行受力和力矩分析,利用牛顿欧拉方程推导出三旋翼无人机的动力学模型,得出三旋翼无人机输出变量之间耦合度高且具有非线性特性,然后基于小角度假设和低速无风的运行环境对三旋翼无人机模型进行简化,并通过SolidWorks软件进行建模,导出了无人机的转动惯量。其次,搭建三旋翼无人机平台。对三旋翼无人机硬件系统进行设计,分析了三旋翼无人机重心位置对飞行稳定性的影响,由无人机负载要...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1扑翼无人机Figure1-1Flapping-wingUAV

硕士学位论文2行器、旋翼无人机等[8]。扑翼型无人机是人们长期观察鸟和昆虫的飞行特点之后，研究和设计出的一种仿生类飞行器[9]。扑翼型无人机具有机翼伸缩性好、灵巧轻便、便于伪装等优点，但由于目前对扑翼无人机空气动力学模型的建立不完善，扑翼的机械结构也比较复杂，同时由于机翼的材料也....

图1-2固定翼无人机Figure1-2Fixed-wingUAV

硕士学位论文2行器、旋翼无人机等[8]。扑翼型无人机是人们长期观察鸟和昆虫的飞行特点之后，研究和设计出的一种仿生类飞行器[9]。扑翼型无人机具有机翼伸缩性好、灵巧轻便、便于伪装等优点，但由于目前对扑翼无人机空气动力学模型的建立不完善，扑翼的机械结构也比较复杂，同时由于机翼的材料也....

图1-3旋翼无人机Figure1-3Multi-rotorUAV

1绪论3件基础，图1-3为旋翼无人机。图1-3旋翼无人机Figure1-3Multi-rotorUAV上述中提到，固定翼无人机的特点是载重较大、续航时间相对较长、航程远及飞行速度快，在高海拔区域空气密度较低的环境中仍可以可靠运行。但其缺点也是非常明显，如飞行过程中无法在有限的空间....

图1-4旋翼机一号Figure1-4GyroplaneNO.1

┬值芄餐?献餮兄瞥雒??靶?砘?号”的四旋翼飞行器，其庞大的飞行器机架由交叉钢管焊接而成，该飞行器没有飞行控制系统，所以没有实现侧飞与转弯，只能勉强升空且飞行时稳定性很差。在首次飞行中飞行器离地不足一米，飞行时长约为1分钟，Breguet兄弟后续对无人机进行了多次改进和飞行实验，....

本文编号：3981238